книги из ГПНТБ / Никберг И.М. Оптимальная долговечность оборудования металлургических предприятий

доемкость термической обработки 1 т изделий с 47,85 До

9,65 чел.-ч, т. е. в 5 раз.

Стоимость оборудования, применяемого для высоко­ частотной закалки генераторов, значительно выше, чем шахтных печей. Однако с учетом более высокой произво­ дительности удельные затраты по возмещению стоимости оборудования на единицу продукции при высокочастном нагреве в условиях серийного производства примерно в 5—6 раз ниже, чем при объемной закалке.

Более высокая производительность оборудования да­ ет возможность сократить количество установок. В связи с этим размеры производственной площади, занимаемой генераторными установками, также в несколько раз мень­ ше, чем при цементации и нагреве под объемную за­

калку.

Сравнительные данные о себестоимости термической обработки 1 т шестерен различными способами приведе­ ны в табл. 27.

Как видно из данных, приведенных в табл. 27, себе­ стоимость термической обработки 1 т изделий с примене­ нием • токов высокой частоты (т.в.ч) снизилась более чем в 3,0 раза. Основные технико-экономические показатели, характеризующие эффективность высокоча­ стотного нагрева шестерен, приведены в табл. 28,

173

Высокочастотная индукционная закалка по существу является скоростным методом термообработки, который обеспечивает рост производительности труда, улучшение использования производственной площади и снижение себестоимости продукции.

Резервы экономии за счет повышения долговечности деталей

В связи с недостаточной стойкостью сменного обору­ дования и деталей потребность в них для предприятий черной металлургии непрерывно возрастает. Уже в нас­ тоящее время расход ремонтно-эксплуатационного ме­ талла для замены выбывающих из строя запасных час­ тей и деталей превышает потребность в металле, расхо­ дуемом на изготовление нового оборудования.

Большой ущерб народному хозяйству приносят про­ стои агрегатов вследствие низкого качества ремонтов и несвоевременной замены недостающих деталей механиз­ мов и узлов.

Значительная разница в сроках службы отдельных деталей оказывает влияние на сокращение сроков эксп­ луатации машин и агрегатов в целом. В ближайшие го­ ды в связи с ростом мощностей предприятий и увеличе­ нием выпуска чугуна, стали, проката, потребность в

}74

Талле для замены и изготовления новых запасных частей может еще больше возрасти, а затраты на ремонт обору­ дования соответственно увеличатся.

Поскольку ежегодные затраты на проведение ремон­ тов достигают больших сумм, использование лишь не­ большой части этих средств на проведение работ по по­ вышению надежности и долговечности деталей позволит: во-первых, даже при существующем объеме ремонтных работ и количестве выпускаемых запасных частей дос­ тигнуть резкого сокращейия простоев агрегатов; во-вто­ рых, лучше использовать имеющиеся мощности по произ­ водству запасных частей для полного 'обеспечения пред­ приятий в ремонтно-эксплуатационном металле.

Только сближение сроков службы деталей в каждом узле путем повышения долговечности наименее износо­ стойких деталей с применением современных средств уп­ рочняющей технологии даст значительный экономичес­ кий эффект. По ориентировочным расчетам, повышение надежности и долговечности деталей и узлов металлур­ гического оборудования может обеспечить около 500 млн. руб. экономии и сокращение потребности в ремонтно­ эксплуатационном металле примерно на 1 млн. т в год.

Ниже приводится расчет экономии, которая может быть достигнута за счет более широкого применения только одного метода упрочнения деталей металлургиче­ ского оборудования, т. е. путем их наплавки.

По имеющимся данным, в 1972 г. на предприятиях черной металлургии было изготовлено около 500 тыс. т запасных частей, из них упрочнению способом наплавки было подвергнуто 75 тыс. т, или 15%.

Увеличение количества наплавленных деталей до 125 тыс. т, т. е. до 25% к общему количеству деталей, подвергающихся механической обработке, может обеспе­ чить ежегодную экономию свыше 2,1 млн. руб. Для рас­ чета приняты следующие исходные данные (условные):

стоимость 1 т деталей в среднем по отрасли ориенти­ ровочно в сумме 300 руб.; количество наплавленного ме­ талла в среднем 5% от массы наплавленных деталей; стоимость 1 т наплавленного износостойкого металла ориентировочно 1500 руб.; средний срок службы упроч­ ненной детали условно можно считать 12 мес. при коэф­ фициенте долговечности 2,0.

175

Ме т о д р а с ч е т а -

1.Стоимость изготовления деталей См составит, тыс.

руб.

должно обеспечить повышение долговечности продукции на предприятиях машиностроения, изготовляющих новое металлургическое оборудование.

Необходимо иметь в виду, что экономию средств за счет увеличения сроков службы новых машин можно рас-

.считать путем сопоставления; дополнительных затрат в связи с использованием материалов повышенного каче­ ства, применением различных методов упрочнения. и улучшением конструкции оборудования на заводах-изго-

176

товителях с ожидаемой экономией на предприятиях чер­ ной металлургии за счет уменьшения эксплуатационных расходов и затрат на проведение ремонтов.

Г л а в а Х

ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУЖБЫ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ НА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Структура службы надежности и долговечности оборудования

Правильный выбор метода и режима упрочнения в значительной мере зависит от обобщения имеющегося на предприятиях положительного опыта в результате внедрения различных способов обработки деталей и уз­ лов металлургического оборудования.

На крупных предприятиях номенклатура упрочняе­ мых деталей состоит из большого количества различных наименований.

Однако фактический объем выполняемых работ в этой области еще не соответствует потребностям произ­ водства. На многих предприятиях мощности и техничес­ кая оснащенность участков упрочнения ограничивают возможности внедрения наиболее прогрессивных мето­ дов. Не на всех предприятиях имеются специализирован­ ные участки для упрочнения деталей. В результате име­ ют место частые случаи установки в оборудование дета­ лей без упрочняющей обработки.

Несмотря на то что наиболее распространенным в черной металлургии методом является ручная и механи­ зированная наплавка, отсутствие технически обоснован­ ных расчетов и сравнительных данных о трудоемкости и стоимости упрочнения (восстановления) различных де­ талей зачастую не позволяет выявить действительную эффективность механизированной наплавки. В ряде слу­ чаев имеет место нерациональное использование специ­ ализированного наплавочного оборудования.

177

До настоящего времени нет единой структуры тех подразделений службы главного механика и производст­ венных участков в цехах, которые проводят работу по повышению надежности и долговечности оборудования. На крупных предприятиях организованы наплавочные участки, обслуживающие группы цехов или весь завод в целом. На ряде предприятий наплавочные станки уста­ новлены непосредственно в тех цехах, детали оборудова­ ния которых подвергаются наплавке.

Лишь на немногих предприятиях термические и нап­ лавочные отделения или участки оснащены оборудова­ нием на уровне современных требований. На ряде пред­ приятий участки упрочнения деталей представляют со­ бой мастерские кустарного типа с недостаточной меха­ низацией основных операций.

Серьезным недостатком проведения мероприятий для увеличения сроков службы узлов и механизмов является отсутствие систематической работы по изучению причин выхода из строя деталей при различных способах их об­ работки. Поэтому уже в настоящее время ощущается необходимость в разработке и внедрении четкой структу­ ры службы надежности и долговечности оборудования на предприятиях.

Объем работ по упрочнению и восстановлению дета­ лей зависит от масштабов производства — количества единиц, а также сложности технологического оборудова­ ния, детали которого нуждаются в упрочняющей обра­ ботке. Поэтому в качестве критерия, характеризующего размеры предприятий, для определения типовой структу­ ры службы надежности и долговечности оборудования можно принять стоимость активной части основных фон­ дов — оборудования, рабочих машин и инструмента. Анализ имеющихся отчетных данных подтвердил опре­ деленную зависимость изменения объема работ по уп­ рочнению деталей от стоимости активной части основных фондов (АЧОФ).

Исходя из этого критерия, предприятия черной ме­ таллургии можно условно подразделить на четыре груп­ пы со стоимостью АЧОФ, млн. руб.: I группа — свыше

250; II — от 100 до 250; III — от 30 до 100 и IV группа — менее 30.

На многих крупных предприятиях I и II групп суще­ ствуют бюро или сектор (группы) надежности и долго­ вечности оборудования. На предприятиях III и IV групп

178

также должны быть квалифицированные специалисты, занимающиеся вопросами упрочнения и восстановления

узлов и деталей.

На рис. 14 приведена примерная структура службы надежности, которую целесообразно рекомендовать для металлургических предприятий различных групп.

Лицами, ответственными за состояние надежности оборудования, в зависимости от размеров предприятия

S

Рис. 14. Структура службы и адежиоста на предприятиях:

а — I группы; б — II группы; е — III н IV групп

должны быть: заместитель главного механика завода по повышению надежности и долговечности оборудования (на предприятиях I группы); руководитель группы на­ дежности (на предприятиях II группы) и опытный инже-

179

■нер по этим вопросам на всех остальных предприятиях. В круг обязанностей бюро, сектора или группы на­ дежности и долговечности оборудования должно вхо­

дить:

1) составление паспортов на. все быстроизнашивающиеся детали для ведения систематического учета сроков службы, методов упрочнения, характера и мест износа или других дефектов, являющихся причиной выхода де­ талей из строя;

2)разработка технической документации, обеспечи­ вающей применение оптимальных технологических режи­ мов и методов упрочнения;

3)участие в разработке норм предельных износов и сроков службы деталей на основе изучения условий экс­ плуатации оборудования. Организация в случае необхо­ димости контрольных испытаний деталей в различных ус­ ловиях их эксплуатации;

4)определение соответствия выбранного технологи­ ческого процесса изготовления деталей условиям обеспе­ чения заданных показателей надежности. Участие в про­ ведении работ по совершенствованию технологических процессов изготовления и обработки деталей;

5)внедрение в производство новых износостойких материалов и высокоэффективных методов упрочнения;

6)контроль за правильным заполнением технической документации с обязательным занесением всех указаний по обеспечению установленных параметров надежности;

7)организация сбора, ведение систематического уче­ та и обработки статистической информации о поломках, неисправностях и преждевременном выходе деталей из строя;

8)правильный выбор смазочных материалов, обеспе­ чивающих длительные сроки службы машин и механиз­ мов;

9)участие в проведении работ по обеспечению пра­ вил технической эксплуатации оборудования, проведении мероприятий, предусмотренных системой планово-преду­ предительных ремонтов, а также по обеспечению пра­ вильного хранения запасных частей и оборудования;

10)участие в работах по модернизации оборудова­ ния, конструктивному улучшению деталей и узлов;

11)контроль за выполнениемпринятых' решений и приказов руководства предприятия по обеспечению за­ данного уровня надежности оборудования;

180

12)составление и систематическое пополнение но­ менклатурных списков быстроизнашивающихся деталей;

13)разработка технологических карт упрочнения де­ талей различными методами;

14)контроль за установкой в узлы машин только лишь упрочненных деталей;

15)участие в подсчете экономической эффективности различных методов упрочнения деталей, а также в рабо­ те БРИЗа при рассмотрении предложений, влияющих на надежность изделий;

16)установление связей со службой надежности род­ ственных предприятий. -

Основная задача бюро, сектора или группы надежно­ сти заключается в выявлении причин недостаточной стой­ кости оборудования и разработки рекомендаций по уве­ личению сроков службы деталей. Эта работа требует проведения лабораторных исследований и эксперимен­ тальных производственных испытаний, которые должны проводиться совместно с цехами и с обязательным, учас­ тием работников лабораторией ЦЗЛ. Только длительные наблюдения за деталями оборудования в процессе их эксплуатации могут служить источником для обоснован­ ных выводов о причинах выхода из строя и разработки мероприятий по повышению надежности деталей.

На ряде крупных предприятий в настоящее время су­ ществует должность главного сварщика или заместителя главного механика по сварке и наплавке, поскольку на­ плавка деталей является наиболее распространеннымспособом их упрочнения. Следует расширить круг воп­ росов, которыми занимается главный сварщик, возло­ жив на него, ответственность за повышение надежности деталей с применением всех методов и способов их уп­ рочнения. Изменится и наименование этой должности.

В штатах бюро или сектора надежности должны быть технологи по различным видам упрочнения; 1) по объем­ ной и поверхностной закалке с нагревом газокислород­ ным пламенем и ТВЧ, а также химико-термической обра­ ботке (азотированию, нитроцементации, газовой цемен­ тации) ; 2) по металлопокрытиям — ручной и механизи­ рованной наплавке, применению тугоплавких, синтетиче­ ских материалов, каменного литья и электроискрового упрочнения.

На крупных предприятиях, кроме специалистов по различным методам упрочнения, в штатах бюро (секто­

181

ра) надежности должны быть предусмотрены должнос­ ти: инженера-металловеда, инженера-механика и эконо­ миста для определения эффективности упрочнения дета­ лей различными методами.

Для обеспечения систематического контроля за соб­ людением технологических режимов и качеством терми­ ческой обработки в каждом термическом отделении ре­ монтно-механических цехов предприятий должны быть участок ОТК и металлографическая экспресс-лаборато­ рия с соответствующим оборудованием. Экспресс-лабо­ ратория по мере необходимости должна обслуживать, кроме термического отделения, и участки упрочнения де­ талей другими методами.'

На многих предприятиях контроль температуры в пе­ чах и показаний регистрирующих приборов проводится нерегулярно, что влияет на качество термической обра­ ботки деталей.

Необходимо предусмотреть в штате термических отде­ лений должность сменных пирометристов для системати­ ческого контроля температуры в нагревательных устрой­ ствах.

Организация специализированных участков

На некоторых предприятиях — Магнитогорском, Куз­ нецком комбинатах, Череповецком заводе и др. — име­ ются специализированные установки для механизирован­ ной наплавки деталей разных габаритов. В составе ре­ монтно-механических цехов этих предприятий организо­ ваны термические отделения с современными нагревате­ льными устройствами—электрическими камерными, шахтными печами, а также газовыми печами для нагре­ ва и сорбитизации различных деталей.

В целях внедрения передовых методов упрочнения, а также восстановления деталей и сменного оборудования целесообразно для наиболее крупных предприятий I группы создание на базе имеющихся участков и отделе­ ний специализированных термонаплавочных цехов, что обеспечит возможности резкого увеличения количества деталей, подвергающихся обработке различными спосо­ бами. На предприятиях II—IV групп необходимо в бли­ жайшие сроки обеспечить организацию отделений и уча­ стков по механизированной и ручной наплавке деталей, нуждающихся в упрочнении и восстановлении размеров.

182